SweClockers guide till bildskärmar

Bildskärmen är den produkt du troligtvis stirrar på mest, ändå kan det vara den komponent du vet minst om. SweClockers guide till bildskärmar går igenom grunderna och hur tekniken fungerar.

Panelteknik TN

Vad som utmärker Twisted Nematic-tekniken (TN) är främst tre saker. Det låga priset och den lägre kvaliteten på bilden, men det går också att utnyttja en tredje egenskap i form av låg responstid och mindre eftersläp. Fast då har du inte längre den där lägsta prisnivån.

Skärmar med TN-paneler har därför främst hittat in i två segment. Budgetnivå för dig med de allra lägsta kraven samt mer påkostade gamingskärmar med frekvenser som når 120 Hz eller mer.

Acer_xg270hu_foten.jpg

Acer XG270HUomidpx är ett exempel på en TN-panel av den bättre klassen som kommit med moderna spelskärmar.

Det gemensamma hos dessa två sorters produkter är den lägre bildkvaliteten. Främst är det betraktningsvinklarna som gör TN-skärmar problematiska. För det räcker med avvikelser på ett par graders förändring för att det ska bli synbar effekt på färger och ljus. Går du så långt som 30 grader åt sidan är det ljus som når dig helt annorlunda jämfört med ljuset i rak vinkel.

Omöjligt att få rätt sorts ljus

En 24-tumsskärm är strax över 50 centimeter bred. Sitter du på samma avstånd från en sådan skärm kommer du att forma en liksidig triangel. Med andra ord 30 graders skillnad mellan mitten till kanterna på skärmen. Ja, det är lite mer komplext än så. Betraktningsvinkeln är mer formad som en kon och effekten av vinklarna skiljer sig också om du tittat underifrån eller ovanifrån.

Effekten av 30 graders vinkel mot en TN-panel är en fundamental förändring i färger och ljus. Det är alltså en direkta fysikaliska skillnader i det ljus från skärmens alla kvadratcentimeter som når dina ögon. Alla färgaspekter av bilden påverkas i vinkel med en TN-panel.

Acer_xg270hu_vinkel_rakt.jpg

Rakt framifrån mot en TN-panel.

Acer_xg270hu_vinkel_uppifran.jpg

Samma skärm sedd uppifrån. Detta betyder att ett bra stativ är viktigt för att få konsekvent bild med en TN-panel.

Kontrastförhållandet i en TN-panel är uppemot cirka 1 000:1. Detta sjunker drastiskt genom att skärmen både blir mörkare (lägre ljusstyrka) och att svärtan blir gråare (svart släpper igenom mer ljus). Färger förändras tydligt, till exempel att det som är rött rakt framifrån är orange eller rosa i vinkel. Olika TN-paneler beter sig på olika sätt i olika vinklar och ofta ser man att det tydligt skiljer sig från kant till kant i hur bilden ser ut.

Bildskarmsguide_TN_vinkel_rak.jpg

En annan TN-panel sedd framifrån.

AOC_G2460QV6_vinkel_ovan.jpg

Ovanifrån...

AOC_G2460QV6_vinkel_under.jpg

...samt underifrån med "bronzing"-effekt.

Tonkurvan, hur bilden tonar från svart till vitt, påverkas väldigt tydligt och bilden kan bli väldigt ljus, väldigt mörk eller till och med inverterad, "bronzing" i vinkel. Då kommer nyanser nära svart eller nära vitt att inverteras. Svart kan blir ljusare än mörkgrått. Ljusgrått kan bli ljusare än vitt. Ju större vinkel, desto starkare bronzing-effekt.

Benq_xl2730z_tittvinkel.jpg

Den drastiska skillnaden i hur en TN-panel, även de allra bästa som med Benq XL2730Z, beter sig i vinkel gör att man måste kombinera stativ och bildinställningar för optimal bild.

Detta fenomen gör att upplevelsen av en TN-baserad skärm skiljer sig starkt från produkt till produkt. SweClockers har till exempel testat skärmar som rakt framifrån är "optimal" och minst problematiskt. Fast stativet gör att skärmen på ett skrivbord istället kommer att betraktas något uppifrån i vinkel där bilden upplevs urvattnad och blaskig. Stativet tillåter alltså inte optimal placering för annat än dig som är lika lång som en tioåring. En annan TN-panel kan bete sig tvärtom och är "optimal" sedd uppifrån och återger en alldeles för mörk bild rakt framifrån.

6-bitars färgdjup på många TN-paneler

Ytterligare en uttalad nackdel med TN-paneler är att en stor del av dem endast kan adressera 6-bitars färgdjup. Istället används olika sorters halvtonsmönster för att återskapa intrycket av 8 bitar. Se separat avsnitt om detta längre fram.

Bildskarmsguide_skiftning.jpg

Ett vanligt problem med TN-skärmar är att skärmen inte förmår hålla samma vitbalans genom gråskalan så att skuggtoner skiftar i färg och nyans. I detta fall brunlila och sedan grönt och först vid lite ljusare grått är det neutralt. Detta förändras så fort du flyttar huvudet någon decimeter.

Halvtonsmönster leder till att TN-panelen kan uppfattas som "brusigare" eller ”smutsigare” och att det finns synliga strukturer i bilden. Detta är ytterligare en anledning till upplevd sämre bildkvalitet på en TN-panel.

Det finns bättre TN-paneler som har äkta 8-bitarspaneler. Flera av de gamingskärmar redaktionen har testat med 2 560 × 1 440 pixlar har den typen av TN-panel. De har inte samma problem med halvtonsmönster men har fortfarande TN-panelernas begränsade betraktningsvinkel.

Värt att tänka på är att det är skillnad på TN och TN. Spelskärmarnas förmåga till minimalt eftersläp gäller inte alla TN-paneler. En enkel TN-panel i en budgetskärm kan ge väldigt tydliga eftersläp trots att den på pappret har en specificerad låg responstid. Även betraktningsvinklarna varierar kraftigt från TN- till TN-panel.

TN-tekniken har sina styrkor

Allt detta ska dock vägas mot fördelarna. Du kan med TN-paneler få lågprisskärmar som fyller sitt syfte för en minimal summa pengar. Eller en spelskärm som når högt i frekvens och ger minimalt med eftersläp. TN-paneler kommer dock aldrig att fungera för pålitlig färgåtergivning.

acer_xb270hu_produkt_low.jpg

TN-teknik kräver bra stativ för att komma till sin rätt, eftersom betraktningsvinkeln är avgörande för vilken bildupplevelse du får.

acer_xb270hu_produkt_raised.jpg

Ironin är att merparten TN-paneler sitter i budgetskärmar med ganska usla stativ, vilka inte kan höjas eller sänkas.

I teorin kan en TN-baserad LCD-skärm faktiskt ge färgkorrekt bild. I en specifik vinkel, ofta rakt framifrån, har vi observerat ett par skärmar som faktiskt är färgkorrekta inom en snäv kon. Det kan jämföras med att ta en tom papprulle från hushållspappret och sätta mot skärmen. Flytta sedan runt rullen och du får ett hum om hur stor yta som samtidigt kan ge dig rätt färger. Allt utanför denna cirkel blir gradvis allt mer fel.

Detta gör det tyvärr också omöjligt att kalibrera eller profilera många TN-baserade skärmar. De flesta färgmätare på marknaden mäter i en ganska bred vinkel och läser av TN-paneler godtyckligt, särskilt nära svart.

Det medför att kalibreringsprogramvaran riskerar att kompensera för fel som endast mätaren uppfattar. Två olika mätare kan därför läsa av ljuset från en TN-panel på väldigt olika sätt. Lägg också till att TN-panelerna ofta har just ett begränsat färgdjup. Kalibrering och TN-panel kan mycket väl sluta med ännu sämre bild.

Kommentarer till artikeln

87 debattinlägg

Skicka en rättelse
I samarbete med Arlo
23

Kom igång med övervakning av hemmet – smarta övervakningskameror

Stölder, inbrott och busiga barn. Medlemmen Yoshman går igenom grunderna inom smarta övervakningssystem och vad som är möjligt för den som vill hålla ett extra öga på hemmet. Läs mer

21

Origin Big O är vattenkylt system med kraftfull dator och spelkonsoler under skalet

Under huven för Origin Big O syns spelkonsolerna Playstation 4 Pro, Switch och Xbox One X. I samma chassi finns också en speldator utrustad med Intel Core i9-9900K och Nvidia Titan RTX. Läs mer

39

Priset för DRAM-kretsar har stigit med över 20 procent i juli 2019

Strömavbrott och geopolitiska konflikter uppges ligga bakom kraftigt ökande prisnivåer för DRAM-kretsar, som bland annat används i smarta telefoner och DDR4-minnen. Läs mer

196

Undersökning: Hjälp oss bygga SweClockers 20-årsjubileum!

Vi är igång! SweClockers 20-årsjubileum står för dörren och med fyra månader kvar behöver vi din hjälp. Vad vill du se att vi fyller eventet med? Hjälp oss bygga årets fest! Läs mer

43

Asus presenterar ROG Phone II – spelinriktad telefon med 120 Hz-skärm

Under huven för Asus kommande mobiltelefon sitter Qualcomms spelanpassade och överklockade systemkrets Snapdragon 855 Plus, som får sällskap av 12 GB primärminne och påkostad skärm. Läs mer

69

Vad tycker du ska automatiseras i ett smart hem?

Intresset för hemautomation har ökat världen över och inte minst bland SweClockers medlemmar. Vilka saker tycker du är vettiga att automatisera? Dela med dig i forumet! Läs mer

33

Nvidia Geforce RTX 2080 Super hittar ut i prestandatest för Final Fantasy XV

Den 23 juli ska Nvidias Geforce RTX Super-serie kompletteras med RTX 2080 Super. Nu skymtas modellen i ett prestandatest, där en prestandaökning på drygt 8 procent visas. Läs mer

47

Qualcomm döms att betala 2,5 miljarder kronor för konkurrensbrott i EU

Rättsapparaten i EU går varm, där miljardböter på miljardböter delas ut till företag. Senast ut är Qualcomm, som döms för att ha sålt 3G-kretsar till förlust för att slå ut konkurrenter. Läs mer

36

Google: "Stadia Pro är inte spelvärldens Netflix – mer likt Playstation Plus"

Google förtydligar vad som ingår och inte ingår i prenumerationstjänsten Stadia Pro. Det blir inget stort spelbibliotek i stil med Netflix, utan istället ges omkring ett spel ut varje månad. Läs mer

73

Använder du kylning till din M.2-enhet, eller går det bra utan?

Många nya SSD-enheter utrustas med högpresterande minneskontroller, och sätts sedan i mer eller mindre okylda M.2-platser. Hur har du löst eventuella värmeproblem som kan uppstå, eller är det inget att oroa sig över? Läs mer

93

AMD: "Ursprungspriserna på Radeon 5700-serien var en fälla för Nvidia"

I en intervju avslöjar Radeon-chefen Scott Herkelman att AMD satte påhittade priser på Radeon RX 5700-serien innan lanseringen för att lura Nvidia att sätta för höga priser. Läs mer

14

TSMC tidigarelägger produktionsstarten för 5 nanometer

Med både Intel och Samsung hack i häl accelererar nu TSMC sina planer för utrullningen av tillverkning på 5 nanometer. Massproduktion inleds redan första halvan 2020. Läs mer